Международная группа ученых, возглавляемая японскими исследователями из Института науки и технологии Окинавы, создала карту разнообразия муравьев, на которой отражены ареалы обитания более 14 тысяч видов и их редкость. Эта карта указывает на регионы, где могут обитать еще неизученные виды, а также подчеркивает необходимость защиты редких видов муравьев. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
В настоящее время насчитывается более 14 тысяч видов муравьев, которые обитают по всему миру. Они составляют значительную часть животной биомассы в большинстве наземных экосистем. Как и другие беспозвоночные, муравьи выполняют множество важных функций: например, они способствуют аэрации почв, переносят семена и споры, охотятся на другие виды.
Около 10 лет назад японские ученые начали разрабатывать базу данных, в которой бы содержалась информация о видах муравьев. В качестве источников использовались онлайн-репозитории, музейные коллекции, около 10 тысяч научных публикаций. В эту работу внесли вклад ученые со всего мира. Так исследователям удалось учесть более 14 тысяч видов, причем объем известных про них сведений сильно варьировался от вида к виду. Не для всех видов муравьев были указаны точные координаты отбора образцов, и эту проблему ученые решили с помощью вычислительных методов. Далее они разработали карту разнообразия муравьев в мире, причем на ней отображалось распространение каждого вида. Если информации про ареал было недостаточно, ученые обращались к статистическим методам. Таким образом карта мира была разделена на секции 20х20 км, в которых отражалась распространенность видов муравьев. Аналогичным путем ученые создали еще одну карту, которая отражала редкость видов. Например, одним из центров редких муравьев стал остров Окинава в Японии, где присутствует множество видов-эндемиков. Исследователи также оценили, насколько защищены редкие виды муравьев по всему миру. Оказалось, что лишь 15% из «центров редкости» защищены официально, то есть в них есть национальные парки или резервы.
Исследователям удалось устранить ошибку выборки. Они заметили, что некоторые регионы, которые они бы ожидали видеть центрами разнообразия муравьев, не были отображены на карте. Это было связано с их недостаточной изученностью. Так, в литературе и музейных коллекциях встречается много образцов из США и Европы, но из других регионов их гораздо меньше, что и приводит к ошибкам. С помощью машинного обучения исследователи предсказали, как изменится биологическое разнообразие муравьев при допущении, что все регионы мира были исследованы одинаково глубоко. В результате картой можно руководствоваться и для того, чтобы определить регионы, где можно найти новые виды муравьев.
Биологи сравнили редкость и распространенность видов муравьев с гораздо более изученными группами позвоночных: с рептилиями, птицами, млекопитающими и земноводными. Оказалось, что муравьи отличаются от них в той же мере, что и каждая из этих групп отличается от другой. Это удивило ученых, потому что муравьи находятся достаточно далеко от позвоночных на эволюционном древе. Тем не менее исследователи заключили, что центры разнообразия этих групп позвоночных могут стать отличными местами для поиска новых видов муравьев, однако для распределения этих насекомых существуют и уникальные, присущие только им паттерны. Например, в Средиземноморье и Восточной Азии разнообразие муравьев превышает разнообразие позвоночных.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
